霜霉威胁迫下黄瓜CsWRKY30表达及功能分析

【目的】从前期转录组测序结果中筛选获得一个在霜霉威(propamocarb)胁迫条件下差异上调表达的基因CsWRKY30,对其进行克隆并分析其在霜霉威胁迫下的功能,了解黄瓜低霜霉威残留的分子机制。【方法】通过PCR技术扩增CsWRKY30全长,利用NCBI和PlantCARE在线工具分别进行该基因编码蛋白的保守结构域分析和启动子序列分析;利用实时荧光定量PCR分析CsWRKY30在霜霉威胁迫及其他胁迫条件下的相关表达模式;通过与GFP蛋白融合对CsWRKY30蛋白进行亚细胞定位;通过花序侵染法将CsWRKY30构建的植物过表达载体转化到哥伦比亚野生型拟南芥中,对获得的纯合转基因株系在霜霉威胁迫条件下的功能进行鉴定。【结果】CsWRKY30的CDS序列全长为1 014 bp,其编码的337个氨基酸中包含1个由60个氨基酸组成的WRKY结构域。CsWRKY30表达模式分析结果显示,黄瓜遭受霜霉威胁迫时,CsWRKY30在低霜霉威残留品系D0351中表达量显著上调,而在高霜霉威残留品系D9320中表达量并没有发生改变;在霜霉威胁迫的0.5-9 h间,该基因在D0351中的表达量一直明显高于对照,然而在24 h以后,该基因的表达不再显著上调。组织特异性表达分析表明,CsWRKY30主要在黄瓜果实中表达。蛋白亚细胞定位结果表明,CsWRKY30定位于细胞核。对CsWRKY30转基因拟南芥进行霜霉威胁迫发现,在未处理条件下,CsWRKY30 转基因拟南芥与野生型拟南芥表型上无明显差异;在2 mmol?L^-1霜霉威处理条件下,CsWRKY30转基因拟南芥萌发率及主根长均明显高于野生型拟南芥。在其他逆境作用下,CsWRKY30对霜霉威和多主棒孢霉菌条件积极响应,对干旱和高盐没有作用,同时受到脱落酸（ABA）信号诱导。【结论】黄瓜CsWRKY30在霜霉威胁迫条件下发挥重要作用,过量表达CsWRKY30可显著提高转基因拟南芥对霜霉威胁迫的抵抗能力。     

低农药残留量的黄瓜种质资源筛选

以28份黄瓜品种为试材,用目前生产上常用的溴氰菊酯、霜霉威和腈菌唑3种农药进行喷施处理,统一取样。利用气相色谱法分析检测各品种黄瓜果实中3种农药的残留量,筛选出低溴氰菊酯、低霜霉威和低腈菌唑残留量的黄瓜种质资源各3、8和6份。     

乌龙茶资源农药抗性与叶片形态和解剖特征关系的初步研究

在已筛选出低农药残留量的乌龙茶种质资源的基础上,本试验研究了茶树叶片表面特征、解剖结构与不同品种抗农药残留的关系,初步明确了茶树对农药残留的抗性机制：茶树品种对农药残留的抗性与叶尖形状、角质层同栅栏组织的比值、角质层同海绵组织的比值、上表皮同角质层厚度的比值有较密切关系。低农残的茶树资源具有如下特征：叶尖急尖、角质层同栅栏组织厚度之比低、角质层同海绵组织厚度之比低、上表皮同角质层厚度之比较高;反之为高农残的茶树资源。     

黄瓜CsCBS克隆及其对霜霉病和棒孢叶斑病抗性功能的初步验证

黄瓜霜霉病和棒孢叶斑病由藻界卵菌门古巴假霜霉菌[Pseudoperonospora cubensis(Berk.M.A.Curtis)Rostovzev]及多主棒孢霉[Corynespora cassiicola(BerkCurt)Wei]侵染引起,是黄瓜生产主要病害。文章利用抗霜霉病与棒孢叶斑病黄瓜品种‘D9320’和感霜霉病与棒孢叶斑病黄瓜品种‘D0401’为试验材料,通过转录组测序技术筛选黄瓜抗病性候选基因CsCBS,探究CsCBS基因在黄瓜抗两种病害中作用。克隆获黄瓜CsCBS,其包含1个1 263 bp开放阅读框,编码420个氨基酸。在编码区有11个外显子,9个内含子,含1个CBS结构域和1个DUF结构域。在单一接种棒孢叶斑病菌、霜霉病菌及同时接种两种病原菌3种处理下,接种2~24 h,CsCBS在抗病品种‘D9320’中表达量均显著高于对照;同时接种2种病原菌处理在4 h时表达量最高,为对照57倍。CsCBS对棒孢叶斑病菌响应最强烈,且持续时间长。在感病品种‘D0401’中,CsCBS表达量均低于对照或与对照持平,表达量极低且过表达CsCBS,显著提高其对霜霉病及棒孢叶斑病抗性。CsCBS转基因黄瓜T_0代植株丙二醛含量显著低于对照,可溶性糖含量高于对照。研究结果为阐述黄瓜双抗分子机理提供理论基础。     

乌龙茶资源农药抗性与叶片特征和解剖结构关系的初步研究

[研究目的]为探索茶树对农药残留的抗性机制,[方法]在已筛选出低农药残留量的乌龙茶种质资源的基础上,该文研究了茶树叶片表面特征、解剖结构与不同品种抗农药残留的关系.[结果]结果表明:茶树品种对农药残留的抗性与叶尖形状、角质层同栅栏组织厚度的比值、角质层同海绵组织厚度的比值、上表皮同角质层厚度的比值有较密切关系.[结论]低农残的茶树资源具有如下特征:叶尖急尖、角质层同栅栏组织厚度之比低、角质层同海绵组织厚度之比低、上表皮同角质层厚度之比较高;反之为高农残的茶树资源.     

霜霉威在花椰菜上的消解动态及最终残留研究

【目的】研究霜霉威在花椰菜上的消解动态及最终残留量,评价其在花椰菜上使用的安全性,为霜霉威在花椰菜上的科学合理使用及限量标准研究提供依据。【方法】建立测定花椰菜中霜霉威残留量的色谱-质谱法;按照农药残留试验准则,于2013和2014年在河北保定、陕西西安、四川广元进行霜霉威在花椰菜上残留的田间试验,采集样品并经乙酸乙酯匀浆提取和液-液萃取净化,减压浓缩定容后,采用液相色谱-质谱法进行霜霉威残留量检测。【结果】霜霉威在花椰菜植株及可食用部分中的添加回收率分别为85.9%~104.5%,87.5%~101.5%,其在花椰菜植株及可食用部分中的最低检出含量均为0.05mg/kg,最低检出量均为0.25ng。2013和2014年,霜霉威在花椰菜植株中的原始残留量分别为4.68和1.36mg/kg,半衰期分别为6.0和5.3d,属于易降解农药。2013和2014年最终残留试验结果表明,于最后一次施药后的5,7和10d,霜霉威在花椰菜可食用部分中的最终残留量最大值分别为0.94和0.76,0.62和0.55,0.52和0.36mg/kg。【结论】成功建立了检测农产品中残留的霜霉威的液相色谱-质谱法;霜霉威在花椰菜上的最大残留量均低于欧盟的标准,属于易降解农药,在花椰菜上使用安全。     

不同药剂对烟草黑胫病的防治效果

为了筛选出高效、低毒低残留、低价位的农药品种供生产上使用,进行了不同药剂防治烟草黑胫病的防效试验.结果表明,参试的8种药剂品种中,对烟草黑胫病的防治效果以霜霉威最好,其次是25％甲霜灵可湿性粉剂、58％甲霜灵锰锌可湿性粉剂和50％安克可湿性粉剂,这4个药剂可作为烤烟生产中防治烟草黑胫病的首选药剂.     

蔬菜农药胁迫下内外源离子的含量关系

为促进低农残蔬菜品种的选育,利用气相色谱对供试的10份黄瓜幼苗叶片进行了乐果农药残留量的检测,筛选出农药残留量较高和较低的材料各一份。利用ICP-MS对筛选出来的材料进行K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)及重金属离子Cd~(2+)和Pd~(2+)的检测。结果表明:与高农药残留材料相比,低农药残留材料的K~+和Ca~(2+)的含量较高,而Mg~(2+)的含量却较低,但二者经乐果农药处理后,低农药残留材料的K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)的含量都变得相对较高。同时,在农药处理前后,低农药残留材料的重金属离子Cd~(2+)和Pd~(2+)的含量都表现为相对较高。因此在筛选低农残蔬菜品种时,不仅要考虑K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)的含量,也应把其重金属离子的含量作为筛选指标之一。     

霜霉威吡虫啉腐霉利在结球生菜上的消解动态及相关因子的影响

通过开展结球生菜生产中所用主要农药——霜霉威、吡虫啉、腐霉利的消解规律研究,探讨生菜农药消解与农药种类、浓度及外部因子的关系,为结球生菜生产过程中的安全管理提供参考依据。以目前我国生产上主要使用的结球生菜品种——皇帝为材料,2007年春季露地种植,按霜霉威、腐霉利、吡虫啉最大推荐用量(计算浓度分别为1203.3、500.0、40.0mg·kg-1)和最大推荐用量的2倍(计算浓度分别为2406.6、1000.0、80.0mg·kg-1)两个农药剂量处理,分别于6月6日施药后当日、2、6、9d取样测定农药残留含量,并记录环境因子温度、光照的变化。结果表明,不论是按最大推荐用量还是最大推荐用量2倍喷施,吡虫啉、霜霉威、腐霉利在生菜上均表现为起始和最后阶段消解快、中间阶段消解平缓的特点;按日本肯定列表制度对生菜吡虫啉、霜霉威和腐霉利最大残留限量(分别为5.0、10.0和5.0mg·kg-1)要求,对于吡虫啉,即使按最大推荐用量2倍喷施,其喷施8h后的残留量仅为1.5mg·kg-1,说明春季露地生菜上喷施吡虫啉的安全性较高;对于霜霉威,按最大推荐用量喷施,施药6d后的残留量为10.7mg·kg-1,接近肯定列表制度的要...     

烟草农药残留研究进展及降低烟叶农药残留的探讨

 当前烟草安全性问题已成为全社会越来越关注的焦点,而烟叶农药残留(以下简称农残)是影响安全性的一个重要因素,自然也备受关注。介绍了烟草农残的危害和烟草农残的标准,综述了我国烟草农残现状及影响因素的研究进展,又从减少农药摄入和降解农残两个方面探讨了降低烟叶农残的途径,最后对降低烟叶农残的研究前景进行了展望。     

浅析抗虫基因种类及抗虫原理

概述了目前植物抗虫基因工程中应用较广的Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、外源凝集素基因、淀粉酶抑制剂基因和动物源抗虫基因及抗虫原理,分析了抗虫基因植物面临的问题,提出了延缓害虫对转基因植物抗性的解决建议。     

同安钮夜蛾核型多角体病毒pst I-G片段克隆及序列分析

 【目的】测定同安钮夜蛾核型多角体病毒（OpdiNPV）pst I-G 片断的序列,了解OpdiNPV的遗传结构和与其它昆虫病毒的进化关系。【方法】用pstⅠ酶切病毒基因组,电泳分离并回收pst I-G片段,连接到PUC18,转化入E.coli DH 5α,挑取阳性菌落测序。【结果】该片段长度为5 056 bp,有4个ORF,分别编码ODV-E66的C末端（EU 623602）,P87/VP80的C末端（EU 732665）,ODV-Ec43（EU617337）和Ac108（EU 732666）。ac108基因和odv-ec43起始密码子上游都有1个晚期启动子结构域TAAG,odv-ec43 基因起始密码子上游有2个早期转录起始元件CAGT;由odv-ec43推导的蛋白有2个跨膜螺旋、3个N-糖基化位点、1个N端酰基化位点、7个PKC磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点和4个CKⅡ磷酸化位点;p87/vp80基因终止密码子下游有polyA信号。【结论】氨基酸序列同源分析和相似性分析显示Ac108、ODV-E66和 P87/VP80与其它昆虫病毒差异较大,ODV-Ec43的保守性较高。     

甘蔗抗虫转基因研究进展*

 甘蔗是重要的糖料和能源作物,甘蔗生产中鳞翅目害虫(大螟、二点螟等)和同翅目害虫(甘蔗绵蚜等)的危害已成为其持续、稳定和健康发展的严重障碍。甘蔗组织培养和离体再生等技术体系比较成熟，十分有利于基因工程改良，利用基因枪转化和农杆菌介导法等已经建立了多种甘蔗受体系统与转化系统，成功获得甘蔗转基因植株。综述了甘蔗转基因技术、抗虫基因以及甘蔗抗虫转基因研究进展。     

植物花青素生物合成途径相关基因的研究进展

花青素是自然界中存在的天然色素.通过基因工程等技术手段可以生产出绿色、健康的保健品、水果及观赏性花卉植物.目前与花青素生物合成相关的基因已通过PCR、蛋白质纯化、转座子标签等技术手段从金鱼草、玉米、矮牵牛等植物中分离且克隆.本研究综述了花青素合成途径相关调节基因和结构基因的研究进展.     

Loxp序列位置对基因表达的影响

【目的】先选用绿色荧光蛋白基因（egfp）作为试验基因构建loxp位点位于egfp基因上游或下游不同位置的表达结构,对loxp位点的位置对基因表达的影响进行初步分析。然后以植酸酶（phytase）基因为另一个试验基因对通过egfp基因得出的结果进行进一步验证。研究结果为开展通过基因打靶技术将外源基因与内源基因通过2A序列连接共表达的转基因动物制作中,打靶位点的选择提供可靠依据。【方法】先选择增强绿色荧光蛋白基因（egfp）为试验基因,红色荧光蛋白基因（dsred2）为内参基因。以pEGFP-N2、pGEM-5zf-loxp质粒为基础,构建了ploxp-EGFP（loxp序列位于egfp基因开放阅读框的Kozak序列上游的5′非翻译区）、pEGFP-loxp（loxp序列位于egfp基因开放阅读框的终止密码子下游的3′非翻译区）、ploxp-EGFP-loxp（egfp基因开放阅读框的Kozak序列上游5′非翻译区和终止密码子下游3′非翻译区各有一个loxp序列）。以pEGFP-N2质粒为对照质粒,以pDsRed2-N1为内参质粒,与所构建的egfp基因各表达质粒共转染PK15细胞,转染24h后在荧光显微镜下观察荧光表达情况,用荧光分析软件Image J进行荧光强度分析并记录荧光强度,进而应用SPSS19.0软件对各转染荧光表达情况进行分析,确定loxp序列的位置对基因表达的影响。为了对以egfp基因为试验基因所得到的结果进行进一步验证,本试验选择植酸酶（phytase基因）基因为试验基因,egfp基因为转染内参基因萤火虫荧光素酶基因（luciferase基因）为表达内参基因。以pIREsNEo、pGEM-5zf-loxp和pT-phytase、pGL4.13[luc2/SV40]质粒为基础。构建了p-SV40-luciferase-CMV-loxp-phytase（loxp序列位于phytase基因开放阅读框的Kozak序列上游的5′非翻译区）、p-SV40-luciferase-CMV-loxp-phytase-loxp（phytase基因开放阅读框的Kozak序列上游5′非翻译区和终止密码子下游3′非翻译区各有一个loxp序列）、p-SV40-luciferase-CMV-phytase-loxp（loxp序列位于phytase基因开放阅读框的终止密码子下游的3′非翻译区）和p-SV40-luciferase-CMV-phytase（phytase基因开放阅读框的上下游均无loxp序列）等试验质粒,以egfp基因(pEGFP-N2)为转染内参基因与所构建的各种phytase基因表达结构共转染PK15细胞,同时设置一个转pEGFP-N2+ pDsRed2-N1的空白对照。转染48h后在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白基因表达情况,用荧光分析软件Image J进行荧光强度分析并记录荧光强度,应用SPSS19.0软件对各转染绿色荧光表达情况进行分析。同时应用钼蓝法测定各转染的植酸酶活性。应用萤火虫萤光素酶报告基因检测试剂盒检测各转染萤火虫荧光素酶活性。用SPSS19.0软件对各转染的植酸酶和萤火虫荧光素酶表达水平（活性）进行统计分析。【结果】试验中以dsred2为内参基因,对转染后每个转染的不同区域红色荧光强度平均值(代表各转染红色荧光蛋白的表达水平)进行统计分析表明egfp基因各结构每个转染的间红色荧光蛋白表达水平差异不显著,表明不同转染间排除了转染操作、质粒纯度、细胞活性等的差异对分析结果的影响,转染前质粒的电泳结果表明,各质粒间不同构象的质粒比例基本一致,这也基本排除了转染用质粒质量的差异对转染效果的影响,对各转染不同区域绿色荧光强度的平均值（代表各转染的egfp基因表达水平）进行的统计分析表明,同一结构不同转染间egfp基因表达水平差异不显著,不同结构的转染间存在差异,其中ploxp-EGFP和ploxp-EGFP-loxp结构转染中绿色荧光蛋白的表达水平显著低于pEGFP-loxp和pEGFP-N2,而pEGFP-loxp和pEGFP-N2转染间egfp基因间的表达差异不显著。这一结果初步说明loxp序列在外源基因开放阅读框下游时对基因表达水平没有影响,在外源基因开放阅读框上游时对基因表达呈负影响,为了进一步验证上述结果的可靠性,本研究以植酸酶基因作为另一试验基因,以萤火虫荧光素酶基因为表达内参基因,以egfp基因为转染内参基因再次进行了验证,验证试验得到了相似的结果。【结论】开展通过基因打靶技术将外源基因与内源基因通过2A序列连接,实现外源基因和内源基因共表达的转基因动物制作研究中,以Cre/loxp系统作为报告基因删除工具时,则内源基因的下游为最佳的打靶位点。     

致病性副溶血性弧菌特异性三重PCR检测方法研究

[目的]建立同时检测致病性副溶血性弧菌gyrase、tdh、toxR基因的三重PCR快速检测方法。[方法]用3种基因的特异性引物分别对副溶血性弧菌ATCC33847的模板DNA进行单一扩增,找到各自引物最佳扩增条件;再用3种引物同步对模板DNA进行扩增,通过优化引物浓度、引物间比例以及退火温度,建立最佳扩增体系。[结果]在最佳三重PCR反应条件下,gyrase、tdh和toxR能同时扩增出清晰条带,大小分别为91、269和368 bp。[结论]该研究为致病性副溶血性弧菌的快速检测提供了一种新的技术方法。     

高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因的定位

【目的】对高粱的丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因进行定位分析,筛选与抗病基因连锁的分子标记,为抗丝黑穗病育种奠定基础。【方法】以对高粱丝黑穗病菌1、2、3、4号生理小种均表现免疫的材料961541为母本,以对1、2、3号生理小种免疫、对4号生理小种感病的材料V4B及高感材料PI550607为父本,进行杂交,构建F₂群体。采用菌土法在播种时进行田间接种,抽穗后对抗/感亲本、F₁及F₂群体材料进行发病率调查。利用微卫星分子标记技术（SSR）和分离群体分组分析法(BSA)对961541/V4B的F₂群体进行抗病基因的定位分析。【结果】961541/V4B组合中,抗病亲本961541发病率为0,感病亲本V4B发病率为21.5%,F₁发病率为0,F₂群体发病率为7.25%;961541/PI550607组合中,高感亲本PI550607的发病率为64.81%,F₁及F₂群体发病率分别为0和5%。适合性检验表明,2个组合的F₂群体的抗、感病株比率均符合15﹕1（χ²=0.201、0.322,P>0.05）,4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。所试274对SSR引物中共有53对引物在抗、感亲本间存在差异。利用筛选出的53对引物进一步对抗、感池进行特异引物筛选,仅位于高粱第1染色体上的SSR引物Xtxp325在抗、感池间表现差异。其中,抗池与免疫材料961541的带型一致,感池与鉴别寄主V4B的带型一致;选取5对引物（Xtxp325、Xtxp302、Xtxp32、Xtxp340和Xtxp248）进行连锁图谱构建,构建的连锁图谱全长355.3 cM,4号生理小种抗性基因Shs1与Xtxp325之间的遗传距离为27.7 cM。【结论】高粱丝黑穗病菌4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。构建的连锁图谱全长355.3 cM,与发表的连锁图谱有较好的对应关系,高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗病基因位于第1染色体上,Shs1与Xtxp325的遗传距离为27.7 cM。     

含有MAR序列的STI-STII-LTB融合基因在苜蓿中的表达

产肠毒素性大肠杆菌(ETEC)LT和ST是导致人和动物腹泻的主要病原菌。利用三引物PCR法和酶切实现了STI、STII、LTB基因的融合,LTB基因的5′位于STII基因的3′端,三者在同一阅读框。将融合基因STI-STII-LTB构建到带有核基质结合区序列(MARs)的植物表达载体pBI121-MARs中GUS基因的位置。同时构建不含MARs序列的重组质粒。重组质粒pBI121-MARs-STI-STII-LTB、pBI121-STI-STII-LTB通过冻融法转化根癌农杆菌,并通过农杆菌介导法转化杂花苜蓿。转基因苜蓿植株经PCR检测、Southern-blotting分析表明,转基因苜蓿植株基因组中可检测到STI-STII-LTB融合基因;提取转基因苜蓿植株总蛋白质,SDS-PAGE结果显示,转基因植株表达了重组抗原蛋白,且含MAR序列的蛋白表达量要高于不含MAR序列的表达量;Western-dotting免疫检测证实转基因植株表达的重组抗原具有免疫原性。     

基因转化技术在经济林木遗传改良上的应用

利用基因转化技术进行经济林木遗传改良潜力很大。目前已建立了有效的植物基因转化技术体系,并在10多种经济林木上获得了外源转基因植株,一些重要的经济林木主要农艺性状的控制性基因图谱已经或正在开始建立。要使基因转化技术改良经济林木品种向实用化方向发展,还应在提高转化率和植株再生率以及在转化基因表达与调控等方面作进一步深入研究     

清远麻鸡H-FABP和A-FABP基因mRNA的差异表达研究

【目的】分析心脏脂肪酸结合蛋白(H-FABP)和脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(A-FABP)基因mRNA在不同日龄清远麻鸡不同组织中的差异表达量,为进一步阐明H-FABP、A-FABP在鸡IMF含量和腹脂沉积中的作用机制奠定基础。【方法】依据鸡H-FABP和A-FABP基因及参照基因GAPDH序列设计引物,以鸡心肌、胸肌、腿肌、肝脏和腹脂mRNA逆转录合成的cDNA为模版,应用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR,检测56和120日龄清远麻鸡A-FABP、H-FABP基因mRNA的差异表达量。【结果】H-FABP、A-FABP和GAPDH的基因融解曲线均为单峰,无杂峰及二聚体,定量准确。120 d时清远麻鸡的胸肌和腿肌的肌内脂肪(IMF)含量显著高于56 d;H-FABP基因mRNA 120 d时在心肌、胸肌和腿肌的差异表达量显著高于56 d,且同一日龄时在心肌的差异表达量显著高于胸肌和腿肌(P0.05)。120 d时清远麻鸡A-FABP基因mRNA在腹脂和肝脏的差异表达量显著高于56 d;同一日龄时,A-FABP基因mRNA在腹脂的差异表达量显著高于肝脏,A-FABP基因在心肌、胸肌和腿肌中不表达。相关分析表明,H-FABP基因mRNA差异表达量与胸肌、腿肌IMF含量分别呈显著和极显著正相关,A-FABP基因mRNA差异表达量与腹脂率呈极显著负相关。【结论】H-FABP基因主要在鸡肌肉组织的肌内脂肪中表达,而且在心肌中高度表达,与IMF含量呈显著或极显著的正相关,其是IMF含量的下调基因;A-FABP基因主要在腹脂与肝脏中表达,且在腹脂中高度表达,与腹脂率呈极显著负相关,是脂肪细胞的上调基因,且为正调控。